能否推倒i7？amd推土机cpu架构全解析

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1、能否推倒i7？AMD推土机CPU架构全解析APU性能喜忧参半推土机能否推倒i7    泡泡网CPU频道7月21日 AMD终于发布了让人期待已久的Llano高性能APU（加速处理器），APU的真正实力毫无保留的展现在了世人面前，详细的评测参见《AMD桌面级APU发布！LlanoA8深度评测》一文。   简单来说，APU的表现可谓是喜忧参半，喜的是GPU部分确实强大，绝对可以秒杀主流级独立显卡，性能是Intel SandyBridge集显HD3000的2-3倍甚至更多；忧的是CPU部分原地踏步，与Intel CPU的差距越来越大。   APU

2、的CPU部分，使用的还是PhenomII架构，而且还是没有三级缓存的精简版。PhenomII的架构相比PhenomI改进不大，还停留在IntelCore2Quad的级别。而Intel此后已经推出了两代Corei7产品，性能节节攀升，AMD想要与SandyBridge架构的第二代Corei7抗衡，使用老架构简单扩充核心是毫无胜算的。   AMD下一代CPU架构——Bulldozer（推土机）就肩负起了对抗SandyBridgeCorei7的重任。现在距离推土机发布已经不远了，相信更多的DIY玩家都在期待AMD全新CPU架构的表现，那么首先我

3、们就来详细了解一下推土机架构到底有什么值得期待之处吧。Intel的杀手锏——HT同步多线程技术   我们知道，在Core2时代，AMD和Intel的CPU性能差距还不算太大。但Corei7问世之后，性能有了质的提升，其中贡献最大的非HT（Hyper-Threading，超线程）技术莫属。HT技术可以轻易地把4核虚拟成8线程，在任务管理器中看到的“8个核心”不仅仅是看着爽而已，它确实带来了不小的性能增益，进一步与AMDCPU拉开了差距。● SMT同步多线程技术的工作原理   SMT（SimultaneousMulti-threading，同

4、步多线程）的设计初衷非常简单，就是为了充分利用CPU物理核心的资源，防止运算能力被浪费。左：没有超线程时的CPU处理过程  右：超线程模式CPU处理过程   一般情况下，CPU的物理核心只有一个执行线程，很多时候CPU核心会处在等待内存中关键代码或数据的状态，此时线程为暂停状态，核心运算能力被闲置。而SMT技术可以允许一颗核心运行两个或多个线程，当第一个线程暂停时，将第二个资源准备充分的线程安排给核心处理，这样动态切换的结果就是，CPU的运算能力得到了最大的利用。   简言之，SMT的设计理念就是用多个线程“喂饱”CPU物理核心，尽可能不

5、让CPU运算单元闲置。   SMT是一种非常廉价的技术，因为CPU的物理内核并没有增加，只需要为CPU赋予两套架构寄存器和重命名寄存器即可，而这些寄存器并不会消耗太多的晶体管。最终在操作系统中的呈现方式，和物理核心没有区别，操作系统会把4核8线程的CPU当作8核CPU来使用，并安排运算任务。四核八线程CPU在系统中就是“八核”的   SMT技术对那些CPU负载不是很高且支持多路并发处理的线程比较有意义，典型的比如文件压缩解压缩、视频编码解码等。如果两个线程都需要花费较长的时间等待内存和缓存准备数据的话，那么一个双线程SMT核心几乎就可以等

6、同于一个双核处理器。    但SMT的效率根据应用的不同会有很大差异，如果内存和缓存的压力不大，CPU核心一直都在忙于处理线程的话，另一个线程迟迟排不上队，此时SMT核心的效率可能还不如单颗物理核心。这就是此前测试时关闭HT技术反而在部分项目中性能更好的根本原因，   根据Intel公布的数据来看，在真实的应用环境下，超线程技术能够给CPU带来20-30%额外的性能提升，也就是说一颗双线程SMT核心相当于1.2个常规核心的效能。AMD又一次创新——反其道而行之   通过前面的介绍我们可以知道，Intel的同步多线程技术实际上并不能提升CP

7、U的理论运算性能，只是消除了CPU等待指令时的瓶颈，在部分应用中提升了效能。这样HT技术就存在很大的局限性，如果主内存不再是瓶颈，SMT的执行单元就过剩了，而一个SMT核心也就不再比一个单纯的核心更高效，毕竟SMT核心需要增加一些电路设计，比一个单纯的核心成本要高一些。   所以AMD并没有照搬Intel的做法走SMT路线，也不是继续暴力增加CPU的物理核心数目，CPU的未来并不是只有这两条路可走，于是AMD有了一个新的想法：Intel是把一颗物理核心虚拟成两颗来用，而AMD是把两颗物理核心组合成一颗大核心来用——这颗大核心的官方名称叫做

8、“推土机模块”。   为什么要把两颗核心合成一颗来用呢？有两个好处，一是可以共享运算单元和缓存，提升效能；二是共享之后会节约晶体管（重复单元合二为一），而不是像SMT那样增加晶体管（两份寄存器